分子云形成的模拟 第I部分：从静止初始条件的引力坍缩缓慢形成
天体物理学
2008-11-26 v2
摘要
我们研究了在ISM中H2形成的问题，采用包含H2形成与破坏非平衡处理的改进版astrophysical magnetohydrodynamical code ZEUS-MP。我们检验了两种不同的近似方法来处理H2免于光解离的屏蔽作用：一种是局部近似，给出H2屏蔽作用的坚实下界；另一种是基于光线追踪的方法在某些情况下更为准确，但产生的结果较难明确解释。任选其一方法，都可以仅以适度的计算资源进行三维高分辨率云状物体形成模拟。我们还包括了气体热力学行为的详细处理。在本文中，我们专注于在引力不稳定、初始为静止气体中的分子云形成问题。我们表明，在这些条件下，以及对于初始密度符合ISM冷、中性原子相中所观测到的条件，H2形成发生在t > 10 Myr的尺度，这相当于或超过云状物体的引力自由下落尺度。我们还表明，坍缩的气体很快达到热平衡，气体的状态方程通常小于等温的。最后，我们展示了尽管这些结果对我们大多数模拟参数的变化不太敏感，但对假设的初始密度n_i高度敏感。显著降低n_i会显著增加云状物体形成的时间尺度，并降低最终转化为H2的氢的数量。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0605120,
title = {Simulating the formation of molecular clouds. I. Slow formation by gravitational collapse from static initial conditions},
author = {S. C. O. Glover and M. -M. Mac Low},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0605120},
year = {2008}
}
备注
89 pages, 40 figures, AASTex. Results section significantly revised and extended. Includes results from a large number of new simulations performed using a treatment of H2 photodissociation based on ray-tracing. This version matches that accepted by ApJS